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关键词： TC4钛合金   高温微动磨损   位移幅值   磨损机制   滑移区  

摘要： 钛合金的微动磨损会加速裂纹的形成与扩展,导致其构件提前失效。利用摩擦磨损试验机考察TC4合金在300和500℃温度下的微动磨损行为,利用扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜对磨痕轮廓及磨痕表面进行分析,探讨在300和500℃温度下TC4合金在不同位移幅值作用下的微动磨损机制。实验结果表明:高温条件下,试样平均摩擦因数和磨损率随位移幅值的增加呈现先增大后减小的趋势;两种高温环境中,小位移幅值时,微动运行区域为部分滑移区,主要损伤机制为黏着磨损和氧化磨损;位移幅值为100μm时,微动运行区域为混合滑移区,主要磨损机制为氧化磨损、剥层磨损及塑性变形;大位移幅值时,微动运行区域为完全滑移区,主要磨损机制为磨粒磨损和疲劳磨损。对比300和500℃条件下磨损结果,表明温度越高TC4合金耐磨性能越好,这主要是由于摩擦生成的氧化物TiO2和Fe2O3对磨损表面具有保护作用。

关键词： 时变磨损   支持向量回归   材料去除模型   参数优化  

摘要： 针对自动化磨抛过程中存在的磨抛工具磨损现象,使得难以建立精准的磨抛去除模型进而达到稳定一致的磨抛效果这一问题,提出了一种考虑时变磨损的机器人磨抛参数优化方法.首先,将物理建模方法中的丰富信息和回归建模方法的跟踪学习特性相结合,提出了一种融合先验知识的磨抛材料去除回归模型,极大地减少了原本回归模型所需的大量实验数据,使得提出的模型能够跟踪砂纸的磨损变化;其次,将所使用模型的预测结果与其他文献所提出的理论模型以及基于支持向量回归的预测模型进行了对比分析;最后,使用所得的预测模型对机器人磨抛参数进行优化,在混联机器人抛光实验台上进行实验验证,结果表明,所提出的融合先验知识的磨抛材料去除模型相比于常用模型具有更高的预测精度和更少的实验数据,所提出的机器人磨抛参数优化方法能够有效地补偿磨抛工具的磨损,保证磨抛过程中材料去除的一致性,同时提高了磨抛加工效率.

关键词： 黄豆   不锈钢   干摩擦   水润滑   摩擦   磨损  

摘要： 食品机械加工中的摩擦磨损直接影响着食品安全问题。选用黄豆与316L不锈钢进行配副,采用滑动摩擦磨损试验机,研究干摩擦和水润滑条件对其摩擦学性能的影响。利用光学显微镜、光学三维形貌仪和红外光谱仪对试样的表面形貌、粗糙度和磨损表面成分进行了分析。结果表明:干摩擦条件下,黄豆/316L不锈钢摩擦副的平均摩擦因数波动较小,约为0.24,水润滑条件下其平均摩擦因数达到干摩擦条件下的4.4倍左右,且在摩擦过程中存在反复波动;与干摩擦相比,水润滑条件下不锈钢试样表面的磨痕宽度提高约10%,而黄豆试样表面的磨痕宽度的增加幅度约高达160%;水润滑摩擦过程中不锈钢磨痕表面产生更多黄豆分解的有机物,其磨痕表面的犁沟数量和深度均显著减少,黄豆试样磨痕表面基本没有犁沟;干摩擦条件下黄豆/不锈钢的磨损机制以磨粒磨损为主,而水润滑条件下,黏着磨损显著增加。

关键词： 桥梁工程   磨损评估   机构运动仿真   伸缩装置   失效概率  

摘要： 为评估运营阶段风及车流作用下大跨桥梁转轴式伸缩装置的服役状态,融合机构运动理论及磨损机理建立转轴式伸缩装置滑动支承构件的磨损寿命评估方法。以变杆长双滑块双导杆四连杆机构的运动理论为基础,推导了多滑块多导杆的伸缩装置机构运动学数值仿真模型;基于Archard磨损理论提出了伸缩装置滑动支承磨损深度计算模型,以失效概率为指标建立了伸缩装置滑动支承磨损寿命的评估方法;以一单跨悬索桥为算例,对风和车流作用下伸缩装置滑动支承的服役年限及其年更换次数进行定量评估。分析结果表明:建立伸缩装置的机构运动仿真模型,通过与8缝伸缩机构的运动试验数据对比,验证了仿真模型的准确性;利用伽马分布能够较好地模拟伸缩装置滑动支承磨损深度的累加概率特性;随机车流和风作用下,悬索桥伸缩装置滑动支承的服役年限随距滑动侧越近而越小,失效概率反之;一般流和风速10m·s^(-1)工况下,超82%的滑动支承服役年限小于15年;不同车流密度-风速联合作用对伸缩装置滑动支承的服役年限影响显著,伸缩装置滑动支承的合理更换周期应依据桥址交通量荷载水平及风场条件制定;建立的转轴式伸缩装置滑动支承磨损寿命评估方法可为同类型伸缩装置机构的磨损寿命评估提供参考借鉴。

关键词： EDEM   离心搅拌机   磨损   Archard模型  

摘要： 针对离心搅拌机工作中搅拌刀和腔体磨损失效问题,本文建构EDEM离散元Archard磨损量模型,通过实验验证了磨损模型的可靠性,并实现了离心搅拌机磨损预测。通过统计不同时间网格各颗粒数量,进行了搅拌过程离散系数分析,得到了离心搅拌机的均质化效果变化规律。通过建立JKR颗粒接触模型,得到了离心搅拌机接触能量情况,探究了各部位的接触能量强度分布规律。通过引入Archard磨损模型,得到了离心搅拌机各部位磨损量,探究了各部分磨损强度分布特征。结果表明:离心搅拌机均质化效果随时间降低,符合实际工作要求;磨损和接触能量强度分布特征基本一致,搅拌容器(下)以及搅拌盘处为强度集中区域,接触能量以法向为主。搅拌容器(下)上呈环状分布,峰值强度区域为容器底部和搅拌盘下方容器壁。搅拌盘主要强度分布在刀具末端,并且由刀具2承担绝大多数磨损;在磨损分布特征上,模拟实验结果和实际实验具有良好的一致性。该研究对离心搅拌机的磨损失效以及后续的优化设计具有指导意义。

关键词： 斜撑超越离合器   微动磨损   ANSYS Mechanical  

摘要： 斜撑超越离合器运转时,微动作用效果会让离合器产生磨损,长期磨损则会导致疲劳与失效.本文在简化斜撑式超越离合器模型后,将动力学仿真得到的应力数值应用在ANSYS Mechanical中进行微动磨损的仿真研究,通过APDL命令将模型定义为Archard磨损模型并对参数进行设定,根据仿真结果得出离合器楔块与驱动环一次楔合过程中磨损体积大小及磨损特性.通过改变驱动环的输入转速后,得出输入转速越大时,离合器运转时楔块磨损体积越大以及磨损分布特点不同等磨损特点.

关键词： 接头磨损   背钳缓冲结构   操作优化  

摘要： 从顶驱驱动钻井装置保护接头过快磨损的主要原因入手,介绍主流顶驱的背钳缓冲系统及原理,分析保护接头过快磨损与缓冲系统及操作的关系,结合现场给出顶驱运行注意事项和卸扣操作优化建议,更安全、高效地使用背钳,保障石油现场正常的钻井作业,降低顶驱运营成本。

关键词： RV减速器   磨损系数   摆线针齿轮   齿廓   动态磨损   Langkali-Nikraves接触模型  

摘要： 针对工业机器人用精密RV减速器齿廓动态磨损难以准确预测的问题,以BX-40E减速器为实例,基于广义Archard磨损公式,通过等效实验求得不同位置条件下减速器的磨损系数,并在磨损预测过程中考虑磨损演化后不同位置条件变化的影响。根据变形协调理论和Langkali-Nikraves接触力模型确定齿间载荷分配与接触压力,考虑时变齿廓磨损与啮合力激励,采用解析建模方法建立了传动系统齿廓动态磨损数值计算模型。对比磨损系数取定值的齿廓磨损曲线,磨损数值与齿面分布规律均存在显著差异,整体差异随磨损次数增加而加剧,得出考虑接触位置条件差异的磨损系数对齿面磨损量化的准确性与必要性。摆线轮、针齿轮的齿面磨损深度曲线沿齿廓呈非对称不规则的倒“W”形,靠近齿根齿顶的部分因磨损而率先脱齿后再啮合,造成冲击,从而出现微突峰。在摆线齿廓凹凸过渡位置几乎不发生磨损。随磨损次数增加磨损峰峰域变窄,磨损率增势非均匀减缓。啮合力与压力角之间成一次函数映射关系。文中研究结果可为提高摆线针齿轮的减磨减振性能提供理论基础。

关键词： Inconel 690合金   晶粒尺寸   硬度   摩擦因数   微动磨损  

摘要： 为预防及减缓微动损伤对核反应堆蒸汽发生器传热管的危害,深入研究了晶粒尺寸对Inconel 690合金微动磨损行为的影响。采用微动磨损试验方法对Inconel 690合金的微动磨损特性展开研究,并利用光学显微镜(OM)、维氏硬度计、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和激光共焦扫描显微镜(LSCM)等对不同固溶温度下材料的微观组织结构、硬度和磨痕特征进行观察和分析。结果表明,随着固溶温度的升高,Inconel 690合金晶粒尺寸增大,硬度降低;在完全滑移区,摩擦因数随晶粒度和硬度的变化很小,其值均约为0.48;当Inconel 690合金平均晶粒尺寸为112μm,且SS304与Inconel 690合金硬度比为260∶176.4时,Inconel 690合金磨损体积最少;不同晶粒度和硬度下Inconel 690合金的微动磨损机制主要为剥层磨损、磨粒磨损和粘着磨损。

关键词： 腐蚀疲劳   应力腐蚀   疲劳强度   金属材料   载荷频率   交变载荷   机械零件   介质腐蚀  

摘要： 腐蚀疲劳是金属材料在交变载荷和介质腐蚀同时作用下引起的破坏,是机械零件常见的破坏形式。应力腐蚀与腐蚀疲劳间的界限不是十分清晰,区别在于腐蚀疲劳是在交变载荷作用下,在任意腐蚀介质中引起的破坏,而应力腐蚀一般在特定介质中,在拉应力作用下发生的低应力破断。腐蚀疲劳的特点主要有:①普通大气介质下材料的疲劳强度不受载荷频率的影响,而腐蚀疲劳强度不仅显著低于普通大气介质下的疲劳强度,还与频率有密切关系.